張樹(shù)華，王偉，金德澤，張 旭

（中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，吉林 長(zhǎng)春 130021）

1 生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

“生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)”是一種重力式的柔性結(jié)構(gòu)，它是由特定的金屬線(xiàn)材箱體內(nèi)填卵石或碎石材料而成的組合體，是由多絞的、六邊形網(wǎng)目的網(wǎng)片或加筋網(wǎng)片結(jié)合建筑物的尺寸將網(wǎng)片裁剪后組裝成的新型支擋結(jié)構(gòu)。

“生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)”是一種生態(tài)結(jié)構(gòu)，它使工程結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境融為一體，是工程結(jié)構(gòu)回歸自然的首選結(jié)構(gòu)形式。“生態(tài)格網(wǎng)”產(chǎn)品包括格賓擋墻和綠濱墊護(hù)坡等，通過(guò)在格網(wǎng)結(jié)構(gòu)內(nèi)種植花草和藤本植物等，實(shí)現(xiàn)景觀(guān)、綠化效果。它的特點(diǎn)是在保證護(hù)坡具有一定的強(qiáng)度、安全性和耐久性的同時(shí)，兼顧工程的環(huán)境效應(yīng)和生物效應(yīng)。生態(tài)格網(wǎng)系柔性結(jié)構(gòu)，與剛性、半剛性結(jié)構(gòu)相比具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其造價(jià)和費(fèi)用與其他傳統(tǒng)工藝相比更具優(yōu)勢(shì)。目前，隨著人們對(duì)環(huán)境愈來(lái)愈高的要求，追求工程與自然的完美結(jié)合成為了新的理念，因此生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)由于其所在的優(yōu)勢(shì)逐漸被大眾接受。

2 生態(tài)格網(wǎng)格賓擋墻

生態(tài)格網(wǎng)格賓擋墻是由厚0.5～1.0 m的“生態(tài)格網(wǎng)”格賓籠疊砌而成的擋土墻結(jié)構(gòu)。實(shí)施的大致步驟為：將預(yù)先裝配的格賓籠放在合適的位置形成結(jié)構(gòu)；然后填充石料。下層格賓籠安裝好后，上層格賓籠應(yīng)與其連接，使每個(gè)單元相互連接形成連續(xù)的整體，就構(gòu)成了格賓籠擋墻。格賓籠是將抗腐蝕、耐磨損、高強(qiáng)度的鋼絲材料，由專(zhuān)用機(jī)械編織成絞合狀、六邊形網(wǎng)目的網(wǎng)片。網(wǎng)片四周用粗于網(wǎng)片鋼絲的邊端鋼絲加固，格賓籠之間采用扎絲連接。格賓籠填充材料要求耐久性好，不易碎，無(wú)風(fēng)化跡象，填充材料尺寸中值粒徑介于1.5～2.0 D（D為網(wǎng)孔名義尺寸）之間，填充石料應(yīng)級(jí)配合理。

材料要求：

1）格賓籠采用的原材料為國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口熱鍍鋅-10%鋁鋅土合金鋼絲包裹高密度PVC，編織前的鋼絲最小抗拉強(qiáng)度必須符合（EN10223-3）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，為 350～500 MPa，編織前鋼絲延伸率不得小于10%。

2）格賓籠網(wǎng)孔100 mm×120 mm或者130 mm×150 mm，D值公差-4%+16%，鉸制部分為3×360°。

3）格賓籠標(biāo)準(zhǔn)尺寸為2 m×1 m×1 m。

4）網(wǎng)孔為100 mm×120 mm的格賓籠所用網(wǎng)絲直徑為2.5 mm，包覆PVC后直徑為3.5 mm；邊絲直徑3.0 mm，包裹PVC后直徑為4.0 mm；網(wǎng)孔為130 mm×150 mm的格賓籠所用網(wǎng)絲直徑為2.7 mm，包覆PVC后直徑為3.7 mm；邊絲直徑3.4 mm，包裹PVC后直徑為4.4 mm。生態(tài)格網(wǎng)格賓籠結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1和圖2。

圖1 網(wǎng)片結(jié)構(gòu)圖

3 格賓籠擋墻在棄渣場(chǎng)防護(hù)中的應(yīng)用

豐滿(mǎn)水電站位于吉林省吉林市的第二松花江干流，下游距吉林市16 km。此工程為水電站重建工程，并且地處風(fēng)景名勝區(qū)，水土保持設(shè)計(jì)需要有較高的要求，不僅要考慮水土流失的防治，還要注重生態(tài)景觀(guān)的恢復(fù)和重塑。

工程布設(shè)2處棄渣場(chǎng)，水土保持設(shè)計(jì)需要在棄渣場(chǎng)渣堆坡腳設(shè)置擋渣墻。針對(duì)該工程的特點(diǎn)，棄渣場(chǎng)防護(hù)措施在防治水土流失的同時(shí)，還需要注重與周?chē)坝^(guān)相協(xié)調(diào)，充分利用現(xiàn)有場(chǎng)地恢復(fù)和改善棄渣場(chǎng)的生態(tài)環(huán)境，達(dá)到工程、生態(tài)、景觀(guān)的有機(jī)結(jié)合。經(jīng)綜合分析和比較，此次棄渣場(chǎng)擋墻設(shè)計(jì)采用將工程結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境融為一體的生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)工程，提高了水土流失防治和生態(tài)恢復(fù)效果。

3.1 棄渣場(chǎng)布置

本工程的棄渣場(chǎng)包括段吉村棄渣場(chǎng)和腰屯棄渣場(chǎng)。段吉村棄渣場(chǎng)位于豐滿(mǎn)大壩下游左岸，棄渣場(chǎng)距施工區(qū)7.3 km，棄渣總量為386.63萬(wàn)m3（堆方），占地面積為26.3 hm2，堆渣邊坡為1∶2.0，堆渣最大高度46.00 m。腰屯棄渣場(chǎng)位于壩址下游左岸約10 km，棄渣總量為61.97萬(wàn)m3（堆方），渣場(chǎng)占地面積為 13.38 hm2，堆渣邊坡為 1∶2.0，堆渣最大高度為20.00 m。

3.2 棄渣場(chǎng)擋渣墻設(shè)計(jì)

棄土、棄石和棄渣等堆置物易發(fā)生滑塌，根據(jù)GB50433-2008《開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范》和SL575-2012《水利水電工程水土保持技術(shù)規(guī)范》等規(guī)定，按照“先攔后棄”的原則采取攔擋措施。根據(jù)棄渣場(chǎng)所處的地形地質(zhì)條件、施工條件等，充分考慮生態(tài)景觀(guān)效果，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選擇“生態(tài)格網(wǎng)”格賓擋墻。

擋渣墻沿渣腳布置，轉(zhuǎn)折處采用平滑曲線(xiàn)連接，擋渣墻長(zhǎng)度約550 m，其中段吉村棄渣場(chǎng)擋渣墻長(zhǎng)度約315 m，腰屯棄渣場(chǎng)擋渣墻長(zhǎng)度約235 m。擋渣墻頂寬1.5 m，墻高3 m，基礎(chǔ)埋深1.5 m。墻背與豎直夾角0°，填土表面與水平面夾角26°。擋墻與渣體之間設(shè)置土工布。格賓籠擋渣墻斷面設(shè)計(jì)見(jiàn)圖3。

圖3 格賓籠擋渣墻斷面圖

依據(jù)《開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案技術(shù)規(guī)范》（GB50433-2008）和《水利水電工程水土保持技術(shù)規(guī)范》（SL575-2012）等要求，對(duì)擋渣墻進(jìn)行穩(wěn)定分析。擋渣墻抗滑、抗傾覆的安全系數(shù)分別為1.20，1.40。經(jīng)計(jì)算，抗滑安全系數(shù)KS=1.966＞1.20，抗傾覆安全系數(shù)Kt=8.761＞1.40，平均基底應(yīng)力57.345＜500 kPa（地基承載力允許值），擋渣墻設(shè)計(jì)斷面可以滿(mǎn)足穩(wěn)定要求。

3.3 格賓籠擋墻生產(chǎn)和施工工藝

3.3.1 生產(chǎn)工藝

格賓籠生產(chǎn)工藝流程包括材料檢驗(yàn)，pvc覆膜（可選）、機(jī)械編織、校直（平網(wǎng)）、剪切網(wǎng)片、周邊加強(qiáng)、組裝、打包和運(yùn)輸?shù)焦さ氐拳h(huán)節(jié)。

3.3.2 施工說(shuō)明

1）施工前進(jìn)行基礎(chǔ)處理及土工布鋪設(shè)，先清除坡面的石塊、枯枝，將坡面整理平順，并鋪設(shè)土工布。

2）將預(yù)先裝配的格賓籠放在合適位置形成結(jié)構(gòu)，然后填充石料、勻面。下層格賓籠安裝好后，上層格賓籠應(yīng)與其連接，使每個(gè)單元相互連接形成連續(xù)的整體。

3）格賓籠擋墻施工時(shí)，在擋墻臺(tái)階水平面和直立面采用土工布包裹種植土的方式種植花灌木和草本植物，也可以采用有生命力可以迅速生長(zhǎng)新根的植物的根、莖等扦插在格賓籠的不同位置。

[1]史有富等.吉林豐滿(mǎn)水電站全面治理（重建）工程施工組織設(shè)計(jì)報(bào)告[R].中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，2012.

[2]王應(yīng)剛.格賓生態(tài)格網(wǎng)擋墻結(jié)構(gòu)在河道治理中的運(yùn)用[J].水利建設(shè)與管理，2010（7）：6-8.

[3]安富永.格賓網(wǎng)在防護(hù)工程中的應(yīng)用[J].青海交通科技，2011（5）：12-14.